(57)【要約】  ガラス素材を用いて撮像装置に好適なレンズユニットを大量生産するレンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法及び金型を提供する。  第１位置決め基準面を有する第１ガラスレンズアレイと第２位置決め基準面を有する第２ガラスレンズアレイを成形し、前記第１位置決め基準面及び前記第２位置決め基準面を用いて、前記第１ガラスレンズアレイ及び前記第２ガラスレンズアレイの各レンズ部の光軸が一致するように積層、接合して第３ガラスレンズアレイを形成することにより、複数の第１レンズ部と複数の第２レンズ部を、第１基準面と第２基準面とを用いて精度良く位置決めでき、更に切断することによって、高精度なレンズユニットを大量生産できる。
2011093502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズユニットの製造方法であって、
第１組金型間にガラス素材を配置し、当該第１組金型を型締めすることでガラス成形することにより、所定の配列で形成された複数の第１レンズ部と、第１位置決め基準面とを有する第１ガラスレンズアレイを成形するステップと、
第２組金型間にガラス素材を配置し、当該第２組金型を型締めすることでガラス成形することにより、所定の配列で形成された複数の第２レンズ部と、第２位置決め基準面とを有する第２ガラスレンズアレイを成形するステップと、
前記第１位置決め基準面及び前記第２位置決め基準面を用いて、前記第１ガラスレンズアレイ及び前記第２ガラスレンズアレイの各レンズ部の光軸が一致するように積層、接合して第３ガラスレンズアレイを形成するステップと、
前記第３ガラスレンズアレイを、少なくとも前記第１レンズ部及び前記第２レンズ部を各々一つずつ含むレンズユニット毎に切断するステップと、
を有することを特徴とするレンズユニットの製造方法。
【請求項２】
前記第１位置決め基準面は、前記第１レンズ部の光軸に対して平行に形成され、互いに交差する方向の第１基準面部及び第２基準面部で構成され、
前記第２位置決め基準面は、前記第２レンズ部の光軸に対して平行に形成され、互いに交差する方向の第３基準面部及び第４基準面部で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項３】
前記第１位置決め基準面は、前記第１レンズ部の光軸に直交する第１傾き基準面部を有し、
前記第２位置決め基準面は、前記第２レンズ部の光軸に直交する第２傾き基準面部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項４】
前記第１ガラスレンズアレイと前記第２ガラスレンズアレイとを接合するステップは、前記第１ガラスレンズアレイを鉛直方向下方に載置して前記第１位置決め基準面に付勢力を付与した状態で、その鉛直方向上方に保持した前記第２ガラスレンズアレイを、前記第２位置決め基準面に付勢力を付与した状態で接近させるステップを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項５】
前記第１ガラスレンズアレイは、前記第１位置決め基準面を示す第１マークを有し、前記第２ガラスレンズアレイは、前記第２位置決め基準面を示す第２マークを有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のレンズユニットの製造方法。
【請求項６】
前記第１ガラスレンズアレイ及び前記第２ガラスレンズアレイのうち少なくとも一方を成形するステップは、溶融したガラス素材を鉛直方向上方から前記第１組金型及び前記第２組金型の少なくとも一方の組金型の下金型に落下させた後、成形を行うステップを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のレンズユニットの製造方法により製造されたレンズユニットと、前記レンズユニットを囲う鏡枠とを有し、前記レンズユニットのレンズ部又はレンズ部を延長する面が鏡枠に対して位置決めされたことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第１の側面部を有する第１上金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第１上金型コア部材と、を有する第１上金型と、
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第２の側面部を有する第１下金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第１下金型コア部材と、を有する第１下金型と、
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第３の側面部を有する第２上金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第２上金型コア部材と、を有する第２上金型と、
筒状の貫通孔が夫々形成され、当該貫通孔と平行な第４の側面部を有する第２下金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第２下金型コア部材と、を有する第２下金型と、
を用い、前記第１上金型及び前記第１下金型との間にガラス素材を配置し、当該第１上下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成された第１ガラスレンズアレイを成形し、前記第２上金型及び前記第２下金型との間にガラス素材を配置し、当該第２上下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成された第２ガラスレンズアレイを成形し、前記第１ガラスレンズアレイ及び前記第２ガラスレンズアレイを積層、接合してガラスレンズアレイ積層体を得るための前記第１上下金型及び前記第２上下金型の製造方法であって、
前記第１上金型、前記第１下金型、前記第２上金型及び前記第２下金型を積層し、前記第１上金型、前記第１下金型、前記第２上金型及び前記第２下金型の各貫通孔を機械加工で同時加工することを特徴とする金型の製造方法。
【請求項９】
前記貫通孔の同時加工と共に機械加工により前記第１の側面部、前記第２の側面部、前記第３の側面部及び前記第４の側面部の形成加工を行うことを特徴とする請求項８に記載の金型の製造方法。
【請求項１０】
複数のレンズ部と、フランジ部とが一体形成されたガラスレンズアレイを成形する成形金型であって、
複数筒状の複数の貫通孔が形成された上金型スリーブと、前記複数の貫通孔の各々に挿入される、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の上金型コア部材と、を有する、鉛直方向上方に配置される上金型と、
前記上金型と転写面が対向して鉛直方向下方に配置される下金型と、を有し、
前記上金型及び前記下金型との間にガラス素材を配置し、前記上金型上及び前記下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成されたガラスレンズアレイを成形することを特徴とする成形金型。
【請求項１１】
前記上金型の貫通孔径は上方から下方の全体に亘り同一径で構成されると共に、前記上金型スリーブに対して前記上金型コア部材を鉛直に抗して保持する保持手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の成形金型。
【請求項１２】
前記保持手段はマグネットであり、前記上金型コア部材の少なくとも一部は磁性材料からなることを特徴とする請求項１１に記載の成形金型。
【請求項１３】
前記下金型は筒状の貫通孔が形成された下金型スリーブと、前記貫通孔に挿入される、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の下金型コア部材と、を有し、
前記上金型コア部材及び前記下金型コア部材の少なくとも一方は、前記上金型スリーブ及び前記下金型スリーブの少なくとも一方に対して、スペーサを用いて突出量を調整可能に配置されていることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項に記載の成形金型。
【請求項１４】
鉛直方向に配置された上金型と下金型との間にガラス素材を配置して、当該上金型及び下金型を型締めすることで、フランジ部と、複数のレンズ部が一体形成されたガラスレンズアレイを成形するガラスレンズアレイの成形方法であって、
鉛直方向下方に配置された前記複数のレンズ部のレンズ面に対応する複数の転写面を有する前記下金型を準備する工程と、
前記下金型に対して、上方から、少なくとも２つの前記レンズ部を成形するのに必要な量の溶融ガラスを一括滴下する工程と、
溶融ガラスが滴下された前記下金型に対して前記上金型を配置し、前記上金型及び前記下金型を型締めする工程と、
を有することを特徴とするガラスレンズアレイの成形方法。
【請求項１５】
前記工程で滴下される溶融ガラスは、前記レンズ部を形成する複数の転写面から等距離の位置に滴下されることを特徴とする請求項１４に記載のガラスレンズアレイの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンパクトで非常に薄型の撮像装置（以下、カメラモジュールとも称す）が、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等のコンパクトで、薄型の電子機器である携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末に用いられている。これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子が知られている。近年では撮像素子の高画素化が進んでおり、高解像、高性能化が図られてきている。また、これら撮像素子上に被写体像を形成するための撮像レンズは、撮像素子の小型化に対応しコンパクト化が求められており、その要求は年々強まる傾向にある。【０００３】
このような携帯端末に内蔵される撮像装置に用いる撮像レンズとして、樹脂レンズで構成される光学系が知られている。ここで、数インチのウェハ上にレプリカ法によって樹脂レンズ要素を同時に大量に成形し、それらのウェハをセンサウェハと組み合わせた後、切り離し、カメラモジュールを大量生産する手法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２３３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、樹脂は温度変化に対する屈折率変化が大きいため、撮像条件に関わらず高画質な画像を形成するためには、安定して光学機能を発揮できるガラスレンズを用いるのが好ましい。一方、従来のガラスレンズの製法では、複数のレンズを個々にガラスで成形した後、組み合わせていたため、手間がかかり大量生産に不向きであるという問題がある。【０００６】
これに対し、ガラスレンズを上述した樹脂レンズと同様にウェハ状でアレイ状に成形することが考えられる。しかしながらこの場合、樹脂レンズのウェハ化では想定されない新たな技術課題が生じる。その一つは、レンズアレイ全体における両面のレンズの光軸のずれの問題である。樹脂レンズの場合、ガラス基板を介して一方の面に樹脂でレンズ部を形成し、その後、他方の面に樹脂でレンズ面を形成することで両面レンズのレンズアレイを形成するが、この場合、各レンズの両面の光軸ズレは一方のレンズ部の光軸に対して他方の面のレンズ部の光軸を合わせる構成を行うことが可能である。これに対して、ガラスレンズアレイの場合、両面のレンズ部はガラスレンズ成形時に一括同時成形されるため、両面のレンズアレイを成形する金型の位置調整を成形前に予め行う必要があり、金型の面形状、位置精度が要求される。この点、単一のガラスレンズ成形の場合も同様であるが、複数のレンズ部を一括成形するレンズアレイの場合、両面レンズ間の位置だけでなく、隣接するレンズ間の位置ずれも同時に考慮する必要があるため、困難を極める。従って、上記の様な高い形状精度、位置精度を簡易に得るための工夫が必要な一方、そこで一旦高精度な形状、位置が得られた金型構成の状態は、出来るだけ維持しておきたい、という新たな要求も出てきている。【０００７】
そこで本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ガラス素材を用いて撮像装置に好適なレンズユニットを高精度で且つ簡易に大量生産するためのレンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法、成形金型及びガラスレンズアレイの成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る第１の形態のレンズユニットの製造方法であって、
第１組金型間にガラス素材を配置し、当該第１組金型を型締めすることでガラス成形することにより、所定の配列で形成された複数の第１レンズ部と、第１位置決め基準面とを有する第１ガラスレンズアレイを成形するステップと、
第２組金型間にガラス素材を配置し、当該第２組金型を型締めすることでガラス成形することにより、所定の配列で形成された複数の第２レンズ部と、第２位置決め基準面とを有する第２ガラスレンズアレイを成形するステップと、
前記第１位置決め基準面及び前記第２位置決め基準面を用いて、前記第１ガラスレンズアレイ及び前記第２ガラスレンズアレイの各レンズ部の光軸が一致するように積層、接合して第３ガラスレンズアレイを形成するステップと、
前記第３ガラスレンズアレイを、少なくとも前記第１レンズ部及び前記第２レンズ部を各々一つずつ含むレンズユニット毎に切断するステップと、
を有することを特徴とする。【０００９】
係る構成によれば、複数の第１レンズ部と複数の第２レンズ部を、レンズ金型の位置決めによって得られた高精度な状態を反映、成形された前記第１位置決め基準面と前記第２位置決め基準面とを用いて一度に精度良く位置決めでき、更に接合して切断することによって、高精度なレンズユニットを大量生産できる。「所定の配列」とは、ｎ列ｍ行や、円形に整列させる場合などがある。【００１０】
また、前記第１位置決め基準面は、前記第１レンズ部の光軸に対して平行に形成され、互いに交差する方向の第１及び第２基準面部で構成され、前記第２位置決め基準面は、前記第２レンズ部の光軸に対して平行に形成され、互いに交差する方向の第３及び第４基準面部で構成されていることが好ましい。これにより、複数の第１レンズ部と複数の第２レンズ部の光軸を、前記第１乃至第４基準面部を用いて一度に合致させることができる。【００１１】
前記第１位置決め基準面は、前記第１レンズ部の光軸に直交する第１傾き基準面部を有し、前記第２位置決め基準面は、前記第２レンズ部の光軸に直交する第２傾き基準面部を有すると好ましい。これにより、複数の第１レンズ部と複数の第２レンズ部の光軸の傾きを、前記第１傾き基準面部と前記第２傾き基準面部とを用いて一度に合わせることができる。【００１２】
前記第１ガラスレンズアレイと前記第２ガラスレンズアレイとを接合するステップは、前記第１ガラスレンズアレイを鉛直方向下方に載置して前記第１基準面に付勢力を付与した状態で、その鉛直方向上方に保持した前記第２ガラスレンズアレイを、前記第２基準面に付勢力を付与した状態で接近させるステップを含むと好ましい。これにより複数の第１レンズ部と複数の第２レンズ部の高精度な位置決めを行える。【００１３】
前記第１ガラスレンズアレイは、前記第１基準面を示す第１マークを有し、前記第２ガラスレンズアレイは、前記第２基準面を示す第２マークを有すると好ましい。これにより前記ガラスレンズアレイの付勢方向がわかる。【００１４】
前記第１ガラスレンズアレイ及び前記第２ガラスレンズアレイのうち少なくとも一方を成形するステップは、溶融したガラス素材を鉛直方向上方から前記第１組金型及び前記第２組金型の少なくとも一方の組金型の下金型に落下させた後、成形を行うステップを含むと好ましい。これによりフランジ厚と軸上厚の異なるレンズ部を容易に成形できる。但し、板状のガラス素材を用いて複数のレンズ部を一度に成形しても良い。【００１５】
本発明の第２の形態に係る撮像装置は、上記レンズユニットの製造方法により製造されたレンズユニットと、前記レンズユニットを囲う鏡枠とを有し、前記レンズユニットのレンズ部又はレンズ部を延長する面が鏡枠に対して位置決めされている。【００１６】
これにより、比較的精度が粗くなりがちな切断面を用いることなく、レンズユニットを高精度に取り付けることができる。【００１７】
本発明の第３の形態に係る金型の製造方法は、
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第１の側面部を有する第１上金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第１上金型コア部材と、を有する第１上金型と、
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第２の側面部を有する第１下金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第１下金型コア部材と、を有する第１下金型と、
筒状の貫通孔が複数形成され、当該貫通孔と平行な第３の側面部を有する第２上金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第２上金型コア部材と、を有する第２上金型と、
筒状の貫通孔が夫々形成され、当該貫通孔と平行な第４の側面部を有する第２下金型スリーブと、前記貫通孔に各々が挿入され、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の第２下金型コア部材と、を有する第２下金型と、
を用い、前記第１上金型及び前記第１下金型との間にガラス素材を配置し、当該第１上下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成された第１ガラスレンズアレイを成形し、前記第２上金型及び前記第２下金型との間にガラス素材を配置し、当該第２上下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成された第２ガラスレンズアレイを成形し、前記第１ガラスレンズアレイ及び前記第２ガラスレンズアレイを積層、接合してガラスレンズアレイ積層体を得るための前記第１上下金型及び前記第２上下金型の製造方法であって、
前記第１上金型、前記第１下金型、前記第２上金型及び前記第２下金型を積層し、前記第１上金型、前記第１下金型、前記第２上金型及び前記第２下金型の各貫通孔を機械加工で同時加工することを特徴とする。【００１８】
本発明によれば、前記第１上金型及び第１下金型の第１上金型コア部材及び第１下金型コア部材を用いて成形される複数の第１レンズ部の軸間距離と、前記第２上金型及び第２下金型の第２上金型コア部材及び第２下金型コア部材を用いて成形される複数の第２レンズ部の軸間距離が一致するように高精度に加工することが出来、これにより複数の第１レンズと複数の第２レンズの光軸を同時に一致させることが容易となり、高精度なレンズユニットの大量生産に貢献できる。【００１９】
また、前記貫通孔の同時加工と共に機械加工により前記第１乃至第４側面部の形成加工を行うことが好ましく、前記貫通孔の同時加工後、前記第１乃至第４側面部が同一面となるように機械加工で同時加工することが、レンズ成形時は当該第１乃至第４側面部を用いて精度良く位置決めが可能となるため、より好ましい。【００２０】
本発明の第４の形態に係る成形金型は、複数のレンズ部と、フランジ部とが一体形成されたガラスレンズアレイを成形する成形金型であって、
複数筒状の複数の貫通孔が形成された上金型スリーブと、前記複数の貫通孔の各々に挿入される、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の上金型コア部材と、を有する、鉛直方向上方に配置される上金型と、
前記上金型と転写面が対向して鉛直方向下方に配置される下金型と、を有し、
前記上金型及び前記下金型との間にガラス素材を配置し、前記上金型上及び前記下金型を型締めすることでガラス製の複数のレンズ部とフランジ部とが一体形成されたガラスレンズアレイを成形することを特徴とする。【００２１】
係る構成により、両面にレンズ面を有するレンズ部が複数、一体形成されたガラスレンズアレイを、両面の光軸ずれ、隣接するレンズ部の軸ずれを軽減でき、高精度なガラスレンズアレイを成形できるため、ひいては高精度なレンズユニットを大量生産することが可能となる。【００２２】
また、前記上金型の貫通孔径は上方から下方の全体に亘り同一径で構成されると共に、前記上金型スリーブに対して前記上金型コア部材を鉛直に抗して保持する保持手段を備えることが好ましく、これにより上金型コア部材の破損を抑制できると共に、不用意な落下を抑制できる。【００２３】
また前記保持手段はマグネットであり、前記上金型コア部材の少なくとも一部は磁性材料からなると好ましい。但し、前記保持手段として真空引きなどの手段を用いても良い。【００２４】
また前記下金型は筒状の貫通孔が形成された下金型スリーブと、前記貫通孔に挿入される、一端にレンズ部を形成するための転写面を有する複数の下金型コア部材と、を有し、
前記上金型コア部材及び前記下金型コア部材の少なくとも一方は、前記上金型スリーブ及び前記下金型スリーブの少なくとも一方に対して、スペーサを用いて突出量を調整可能に配置されることが好ましい。これにより、成形時におけるコアの突き出し量の調整が容易になる。【００２５】
本発明の第５の形態に係るガラスレンズアレイの成形方法は、鉛直方向に配置された上金型と下金型との間にガラス素材を配置して、当該上金型及び下金型を型締めすることで、フランジ部と、複数のレンズ部が一体形成されたガラスレンズアレイを成形するガラスレンズアレイの成形方法であって、
鉛直方向下方に配置された前記複数のレンズ部のレンズ面に対応する複数の転写面を有する前記下金型を準備する工程と、前記下金型に対して、上方から、少なくとも２つの前記レンズ部を成形するのに必要な量の溶融ガラスを一括滴下する工程と、溶融ガラスが滴下された前記下金型に対して前記上金型を配置し、前記上金型及び前記下金型を型締めする工程と、を有することを特徴とする。【００２６】
これにより、レンズ部を複数一括で一体成形する場合であっても、各レンズ部の形状誤差、光学特性の差が出にくく、簡易な構成で大量のガラスレンズを成形することが可能となる。【００２７】
また、前記滴下工程で滴下される溶融ガラスは、前記レンズ部を形成する複数の転写面から等距離の位置に滴下されることが好ましい。これにより、各レンズ部に均一に溶融ガラスが成形時に充填されることになり、性能のバラツキの少ない、良質なレンズを一回で大量に得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ガラス素材を用いて撮像装置に好適なレンズユニットを高精度で且つ簡易に大量生産するためのレンズユニットの製造方法、撮像装置、金型の製造方法及び成形金型、ガラスレンズアレイの成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態に用いる成形金型の一部断面図である。
【図２】本実施の形態で用いる成形金型の斜視図である。
【図３】上金型の下面図である。
【図４】下金型の上面図である。
【図５】型ホルダに取り付ける前の上金型１２と下金型２２、及び上金型１２’と下金型２２’を直列に並べて、一度に加工する状態を示す図である。
【図６】金型を用いた成形工程を示す図である。
【図７】金型を用いた成形工程を示す図である。
【図８】金型を用いた成形工程を示す図である。
【図９】第１ガラスレンズアレイＩＭ１の表側の斜視図である。
【図１０】第１ガラスレンズアレイＩＭ１の裏側の斜視図である。
【図１１】第２ガラスレンズアレイＩＭ２の表側の斜視図である。
【図１２】第２ガラスレンズアレイＩＭ２の裏側の斜視図である。
【図１３】第１ガラスレンズアレイＩＭ１又は第２ガラスレンズアレイＩＭ２の裏面を保持する治具ＪＺの一部を示す図である。
【図１４】第３ガラスレンズアレイＩＭ３を形成する工程を示す図である。
【図１５】第３ガラスレンズアレイＩＭ３を形成する工程を示す図である。
【図１６】第３ガラスレンズアレイＩＭ３を形成する工程を示す図である。
【図１７】第３ガラスレンズアレイＩＭ３から得られたレンズユニットの斜視図である。
【図１８】本実施の形態に係るレンズユニットを使用した撮像装置５０の斜視図である。
【図１９】図１８の構成を矢印XIX−XIX線で切断して矢印方向に見た断面図である。
【図２０】撮像装置５０をデジタル機器である携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。
【図２１】携帯電話機１００の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に用いる成形金型の一部断面図である。尚、図１では上下方向を鉛直方向とする。
【００３１】
図１に示すように、中空円筒状のコア支持部材１は、全長にわたって等しい外径の中空円筒部材であって、軸線方向に貫通孔１ａを有しており、素材は磁性体であるＳＴＡＶＡＸ（プリハードン鋼）からなる。ＳＴＡＶＡＸの熱膨張係数は、１．２×１０−５／Ｋである。
【００３２】
一方、金型スリーブ２は、円筒状の開口２ａを有する。開口２ａ内には、コア支持部材１が嵌合している。セラミック製のコア３は、端面に成形転写面３ａを形成した頭部３ｂと、頭部３ｂに連結した軸部３ｃとを有する。円筒状の軸部３ｃを貫通孔１ａに挿入して、耐熱性の接着剤で固定することによって、コア３はコア支持部材１の端部に取り付けられている。尚、コア３とコア支持部材１とでコア部材を構成する。尚、コア３は、熱膨張係数が４．７×１０−６／ＫであるＳｉＣを素材としている。
【００３３】
ここで本実施形態では前記金型スリーブの開口と前記コアとの間に、コア支持部材１を介在させ、更に前記コア支持部材の熱膨張係数が、前記金型スリーブの熱膨張係数よりも大きくなるような素材を選定している。これにより、常温時において前記コアと前記コア支持部材とが嵌合が容易な程度の隙間を設けたとしても、転写成形時に、熱膨張によって金型スリーブの開口径が拡大する以上に、コア支持部材の外径も拡大することによって、嵌合している隙間を消失させるようになるので、コアに形成された成形転写面は、開口に対して精度良く位置決めされることとなり、高精度なレンズを成形できるのである。
【００３４】
特に、金型光学面をもつコアの部材について、成形条件上使用したい材料が限定される場合がある。例えば、コアの材料としてＳｉＣが最適であることが多いが、ＳｉＣの熱膨張係数は比較的小さいので、熱膨張を利用して嵌合隙間を埋めようとすると、金型スリーブの材料は更に小さな熱膨張係数のものを使用しなくてはならない。ところが、単に熱膨張係数がＳｉＣより小さい素材は存在するが、実際に成形に使用することを考えると熱膨張係数以外の条件も考慮せざるを得ず、すると材料の選定が困難になる。一方、視点を変えると、ＳｉＣが必要なのは成形転写面部分なので嵌合部分に必ずしもＳｉＣを用いる必要はないともいえる。そこで、ピンの構造を光学面転写に必要な機能を有する部分と、熱膨張による嵌合隙間を埋めるための機能を有する部分とに分けることで、ＳｉＣを用いながらも軸線ズレの問題も回避できることとなる。これにより、熱膨張を利用して調心する機構を利用しつつ、光学面に使用したい材料選択の自由度が広がり、より成形に有利な金型を製作することが出来るため、より好ましい。
【００３５】
なお、コア支持部材の熱膨張係数は、当該コア支持部材が取り付けられた金型スリーブの熱膨張係数の２倍以上であることがより好ましい。係る構成により嵌合させるために必要な隙間の確保と熱膨張により隙間を消失させることを両立させることが容易となる。
【００３６】
また、前記コアは前記コア支持部材に接着されていることが好ましい。但し、ねじ等により機械的に固定しても良い。
【００３７】
また、常温では前記コア支持部材の嵌合部の外径が前記コアの最外径よりも小さく、かつ成形時には前記コア支持部材の嵌合部の外径が前記コアの最外径よりも大きくなるような外径寸法となっていることが好ましい。係る構成により熱膨張後の前記コアの外径とコア支持部材の外径の差を小さくすることができ、金型スリーブ開口部とコアの隙間をより小さくすることができる。
【００３８】
更に前記金型スリーブの素材がＷＣであり、前記コア支持部材の素材がＳＴＡＶＡＸであり、前記コアの素材がＳｉＣであると好ましい。
【００３９】
そもそも、単一のレンズを金型間で成形する場合、双方の金型の光軸合わせは比較的容易であるため金型自体にレンズ成形面を形成するのが一般的である。しかしながら本発明の実施の形態のように複数のレンズ部を金型間で一括成形する場合、両面のレンズだけでなく、同時に形成される、隣り合うレンズの位置ずれやそれらの他方の対応するレンズ面との光軸を精度良く合わせる必要があり、そのような高精度な両側のレンズ成形面を金型自体に直接形成することは困難であるため、コア部材とそれを挿入する貫通孔を設けたスリーブの２部材構成で行い、各レンズ成形面はそれぞれのコア部材に形成し、厳密な光軸あわせは個々に貫通孔内で調整する方法が考えられる。なお、底板をコア毎に分割されたものとし、それぞれに対応する金型スリーブと円盤状スペーサとをネジ留めするためのネジ溝を、分割された各底板に設け、それぞれに対応する金型スリーブと円盤状スペーサとをコア毎に個別に位置調整を行えるようにしてもよい。
【００４０】
ところが、このような２部材構成をガラス素材のプレス成形で行う場合、プリフォームのようなレンズの近似形状の固体を用いる方法、予め溶融されたガラス素材を用いて成形する方法のいずれも金型は上下に型開きする方法が一般的であり、特に後者の場合には一方の成形面に溶融ガラス素材を滴下する関係上、このような型開き構成が必須となる。
【００４１】
すると、上金型のコア部材がそのままでは開口から脱落する可能性が高いため、コア支持部材１を、点線で示すように大径部と小径部とを直列に接合したような形状とし、これに対応するように開口２ａの下部を縮径させてなる段部に、大径部を当接させることにより、コア支持部材１が開口２ａから鉛直方向下方に落下することを抑制できる。またそれと共に、コア３の突出量を規制することも可能となる。しかしながら、かかる場合、コア支持部材１の挿入の際に開口２ａの段部の角にコア支持部材１の大径部が衝接して、引っ掛かりが生じたり、段部の欠けなどの破損を招き、それにより破片が隙間に挟まるなどの恐れがある。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、コア支持部材１の外周と開口２ａの内周とをそれぞれ等しい径で上方から下方にかけてほぼ同一径の筒形状とし、さらに開口２ａの上端を覆うようにして、金型スリーブ２の上面に磁石からなる底板４を取り付ける構成を採用している。これにより同径の筒形状としたことにより挿入時の破損の抑制が図られ、またコア支持部材１は磁性材料からなるので、保持手段としての底板４が、開口２ａ内のコア支持部材１を上方に吸引して鉛直に抗して保持することとなり、これにより下方から挿入した際におけるコア支持部材１の不用意な落下を抑制できる。
【００４３】
一方、コア３の突出量に関しては、コア支持部材１の上端と底板４との間に、適切な厚さの円盤状スペーサ５を配置することで、所望の値に設定できる。尚、底板４全体が磁石から形成される必要はなく、点線で示すような円盤状のマグネットＭＧを、開口２ａに対向して非磁性の底板４に取り付けても良い。
【００４４】
図２は、本実施の形態で用いる成形金型の斜視図である。図３は、上金型の下面図であり、図４は、下金型の上面図である。図２おいて、ボルト孔ＢＨに挿通されたボルト（不図示）により上部ホルダ１９に固定支持された上金型（第１上金型スリーブ）１２は、複数（ここでは２列２行に並んだ）の円筒状の開口（貫通孔）１２ａと、開口１２ａの周囲に延在する矩形状の平面である下面１２ｂと、下面１２ｂに直交すると共に互いに直交する基準側面（第１の側面部）１２ｃ、１２ｄとを有する。これらの側面は円筒状の貫通孔の中心軸と平行な面を形成している。開口１２ａ内には、図１に示すものと同様な構成のコア支持部材１１が嵌合可能となっている。コア１３とコア支持部材１１とで、第１上金型コア部材を構成する。
【００４５】
一方、ボルト孔ＢＨに挿通されたボルト（不図示）により下部ホルダ２９に固定支持された下金型（第１下金型スリーブ）２２は、複数（ここでは２列２行に並んだ）の円筒状の開口（貫通孔）２２ａと、開口２２ａの周囲に延在する円形状の平面である上面２２ｂと、開口２２ａの間に向かうようにして等間隔で外周から延在する４つの溝２２ｅと、一つの溝２２ｅに隣接して上面２２ｂに形成された形成されたスリット状のマーク２２ｆと、上面２２ｂに直交すると共に互いに直交する基準側面（第２の側面部）２２ｃ、２２ｄとを有する。上面２２ｂの周囲にはテーパ部２２ｇが形成されている。開口２２ａ内には、コア支持部材２１が嵌合可能となっている。コア２３とコア支持部材２１とで、第１下金型コア部材を構成する。尚、溝２２ｅは、ｘ方向の面２２ｘとｙ方向の面とを基準面２２ｙとする（図４参照）。
【００４６】
本実施の形態では、上金型１２と下金型２２の他に、同様な構成の上金型１２’と下金型２２’とを使用する。尚、上金型（第２上金型）１２’と下金型（第２下金型）２２’については、上金型１２と下金型２２と同様な部位に付き、同じ符号にダッシュ（’）を付与して説明を省略する。但し、第１組金型は上金型１２及び下金型２２の組み合わせであり、第２組金型は上金型１２’及び下金型２２’の組み合わせであり、上金型１２’が第２上金型スリーブであり、上金型１２’の基準側面１２ｃ’、１２ｄ’が第３の側面部であり、コア１３’及びコア支持部材１１’が、第２上金型コア部材であり、下金型２２’が第２下金型スリーブであり、下金型２２’の基準側面２２ｃ’、２２ｄ’が第４の側面部であり、コア２３’及びコア支持部材２１’が、第２下金型コア部材である。
【００４７】
ここで、後述するレンズユニットの形成時には、上金型１２と下金型２２、及び上金型１２’と下金型２２’の開口の精度が問題となる。そこで、本実施の形態では、図５に示すように、不図示のガイド等を利用して、下金型２２と上金型１２、及び上金型１２’と下金型２２’を、基準側面２２ｃ、１２ｃ、１２ｃ’、２２ｃ’（図５では背面側に位置する）が同一平面上に並ぶように重ね合わせ、且つ基準側面２２ｄ、１２ｄ、１２ｄ’、２２ｄ’（図５では背面側に位置する）が同一平面上に並ぶように重ね合わせた後、ドリルなどの切削工具を用いて、一度に開口２２ａ、１２ａ、１２ａ’、２２ａ’を加工する。これにより、各４つの開口２２ａ、１２ａ、１２ａ’、２２ａ’のｘｙ方向の座標が一致することとなる。ここで、第１金型基準面は上金型１２、下金型２２各々の側面を形成する４つの面の内、上記のように同一平面上に並べた互いに直交する特定の２側面である、基準側面１２ｃ、２２ｃ、１２ｄ、２２ｄであり、同様に第２金型基準面は上金型１２‘、下金型２２’各々の特定の２側面である基準側面１２ｃ’、２２ｃ’、１２ｄ’、２２ｄ’である。
【００４８】
なお、精度が保証されるのであれば、基準側面が同一平面になるように重ね合わせた後に切削工具を用いて貫通孔を同時加工することに代えて、基準位置からの機械精度を利用して貫通孔形成の加工を行ってもよい。例えば、基準位置を示す部材に一つの被加工物を押し当てるなどして、その基準位置から所定の距離に順次貫通孔を形成するようにしても構わない。また、先に各開口を形成すべく貫通孔を同時加工した後、基準側面を形成すべく機械加工するものであっても良い。この場合、基準側面は必ずしも同一平面となるように同時加工する必要はなく、予め各基準側面を所定のズレ量で形成されるものであっても良い。貫通孔の形成加工と基準側面の加工とを連続加工で行うようにしてもよい。ここで、連続加工とは、被加工物を作業台にセットした後、被加工物を作業台から降ろすことなく続けて加工を行うことを言う。
【００４９】
次に、レンズユニットの成形について、図６〜８を用いて説明する。図６〜８では、上金型ホルダと下金型ホルダは省略されている。尚、上金型１２と下金型２２により第１のガラスレンズアレイである第１ガラスレンズアレイＩＭ１が成形され、上金型１２’と下金型２２’により第２のガラスレンズアレイである第２ガラスレンズアレイＩＭ２が成形されるが、ここでは上金型１２と下金型２２による成形のみを説明する。
【００５０】
本発明の実施の形態のように複数のレンズ部を金型間のプレス成形で一括成形する場合、
（１）従来のガラスレンズ成形のような予めレンズ部の近似形状に形成されたプリフォームを金型の各成形面内に配置して、それらを加熱、冷却して成形する方法
（２）液状の溶融ガラスを成形面に上方から滴下し、それらを加熱することなく、冷却して成形する方法
のいずれの方法も取り得るが、本発明の実施の形態ではガラスレンズアレイを成形するという構成上、特にレンズ部と非レンズ部（複数のレンズ部間又は中間体の端部を形成する部分）との芯厚の差を大きく取ることができる（２）の方法が好ましく、更に各成形面に個別にガラスを滴下する方法ではなく、大きなガラス滴、すなわち少なくとも２つの成形面に十分に充填される体積の溶融ガラス滴を一括滴下する方法が好ましい。また滴下位置は、充填を予定している複数の成形面から等距離の位置に滴下する方法がより好ましい。係る構成をとることにより、各成形面に充填されるガラス滴の時間差が小さくなり、成形されるレンズ形状の形状差、光学性能への悪影響が軽減される。勿論、当該時間差を考慮して各成形面に個別にガラス滴を同時に滴下しても同様な効果が得られるが、ガラスの小滴化は構成上装置が大型、複雑となるため、前者の方がより好ましい。
【００５１】
即ち、前者の大きな液滴の場合、まずコア２３を上端に取り付けたコア支持部材２１を４つの開口２２ａ内にそれぞれ組み付けた下金型２２を、ガラスを加熱溶融させた貯蔵部（不図示）に連通する白金ノズルＮＺの下方に位置させ、白金ノズルＮＺから溶融したガラスＧＬの液滴を、複数の成形面から等距離の位置に向けて上面２２ｂ上に一括滴下させる。かかる状態では、ガラスＧＬの粘度は低いので、落下したガラスＧＬは、上面２２ｂ上に広がり、コア２３の転写面２３ａ内に容易に進入してその形状を転写すると共に、溝２２ｅ及びマーク２２ｆの形状も精度良く転写する。また後者の小さな液滴の個別摘下の場合には比較的大きなガラスＧＬの液滴を４つの小孔を通過させて滴下する量を調整した上、４つの小さな液滴に分解して、略同時に上面２２ｂ上に供給する。なお液状の溶融ガラスを滴下する場合、各成形面との間に空気だまりが生じやすくなるため、その滴下する体積等の滴下条件を十分考慮する必要がある。
【００５２】
次いで、ガラスＧＬが冷却する前に、コア１３を下端に取り付けたコア支持部材１１を４つの開口１２ａ内にそれぞれ組み付けた上金型１２の下方で対向する位置まで、下金型２２を接近させ、上金型１２に整合させる。このとき、不図示のガイド等を利用して、上述の加工時に用いた（図７では不図示の）上金型１２の基準側面１２ｃ、１２ｄと下金型２２の基準側面２２ｃ、２２ｄとを互いに面一とすることで、コア１３とコア２３の芯ズレを抑制でき、両レンズ面の光軸が揃った高精度な成形を行える。更に図７に示すように、上金型１２と下金型２２とを接近させて成形を行う。これにより、コア１３の転写面１３ａ（ここでは凸形状）の形状を転写する。尚、転写面１３ａの周囲には浅い円形段部が形成されているので、これも同時に転写する。このとき、上金型１２の下面１２ｂと下金型２２の上面２２ｂとが、所定の距離で離間するように保持してガラスＧＬを冷却させる。ガラスＧＬは、周囲に回り込んでテーパ部２２ｇを覆った状態で固化する。
【００５３】
その後、上金型１２と下金型２２とを離間させ、ガラスＧＬを取り出すことで、第１ガラスレンズアレイＩＭ１が形成される。図９は、第１ガラスレンズアレイＩＭ１の表側の斜視図であり、図１０は裏側の斜視図である。
【００５４】
図９，１０に示すように、第１ガラスレンズアレイＩＭ１は、全体として円盤形状であって、上金型１２の下面１２ｂにより転写成形された高精度な平面である表面ＩＭ１ａと、表面ＩＭ１ａに転写面１３ａにより転写形成された４つの凹状光学面ＩＭ１ｂと、その周囲で円形段部により転写された浅い円形溝ＩＭ１ｃとを有する。この円形溝ＩＭ１ｃは、後述する遮光部材ＳＨを収容するためのものである。
【００５５】
また、第１ガラスレンズアレイＩＭ１は、下金型２２の上面２２ｂにより転写成形された高精度な平面である裏面ＩＭ１ｄと、裏面ＩＭ１ｄに転写面２３ａにより転写形成された４つの凸状光学面ＩＭ１ｅと、溝２２ｅにより転写形成された凸部ＩＭ１ｆと、マーク２２ｆにより転写形成された凸状マーク（第１マーク）ＩＭ１ｇとを有する。凹状光学面ＩＭ１ｂと凸状光学面ＩＭ１ｅとで、第１レンズ部Ｌ１を構成する。尚、凸部ＩＭ１ｆは、第１レンズ部Ｌ１の光軸に対して平行であり、ｘ方向に対向する第１基準面部ＩＭ１ｘと、ｙ方向に対向する第２基準面部ＩＭ１ｙとで構成されている。裏面ＩＭ１ｄが第１傾き基準面を構成し、第１基準面部ＩＭ１ｘと第２基準面部ＩＭ１ｙとで第１シフト基準面が構成されている。
【００５６】
図１１は、上金型１２’と下金型２２’により転写形成される第２ガラスレンズアレイＩＭ２の表側の斜視図であり、図１２は裏側の斜視図である。第１ガラスレンズアレイと同様に成形された第２ガラスレンズアレイＩＭ２は、図１１，１２に示すように、全体として円盤形状であって、上金型１２’の下面１２ｂ’により転写成形された高精度な平面である表面ＩＭ２ａと、表面ＩＭ２ａに転写面１３ａ’により転写形成された４つの凹状光学面ＩＭ２ｂを有する。尚、第２ガラスレンズアレイＩＭ２では、後述する遮光部材ＳＨを収容するために用いる凹状光学面ＩＭ２ｂの周囲における浅い溝は省略しているが、これを設けても良い。
【００５７】
また、第２ガラスレンズアレイＩＭ２は、下金型２２’の上面２２ｂ’により転写成形された高精度な平面である裏面ＩＭ２ｄと、裏面ＩＭ２ｄに転写面２３ａ’により転写形成された４つの凸状光学面ＩＭ２ｅと、溝２２ｅ’により転写形成された凸部ＩＭ２ｆと、マーク２２ｆ’により転写形成された凸状マーク（第２マーク）ＩＭ２ｇとを有する。凹状光学面ＩＭ２ｂと凸状光学面ＩＭ２ｅとで、第２レンズ部Ｌ２を構成する。尚、凸部ＩＭ２ｆは、第２レンズ部Ｌ２の光軸に対して平行であり、ｘ方向に対向する第３基準面部ＩＭ２ｘと、ｙ方向に対向する第４基準面部ＩＭ２ｙとを有する。裏面ＩＭ２ｄが第２傾き基準面を構成し、第３基準面部ＩＭ２ｘと第４基準面部ＩＭ２ｙが第２シフト基準面を構成する。なお、第１ガラスレンズアレイＩＭ１や第２ガラスレンズアレイＩＭ２の成形性をよくする等の目的で、上記凹状光学面や凸状光学面の面積を小さくし、これらの光学面周囲の平坦部（この平坦部の一部が後述するフランジを構成する）の面積を大とする場合、平坦部の厚みを大きくすると成形が容易になる。例えば、光軸方向から見たときの光学面の投影面積の合計が、光学面周囲の平坦部の合計面積より小さい場合、平坦部の厚みを光学面における厚みよりも大きくすると成形がよいになる。
【００５８】
次に、第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２とを貼り合わせて、第３ガラスレンズアレイＩＭ３を形成する工程を説明する。図１３は、第１ガラスレンズアレイＩＭ１又は第２ガラスレンズアレイＩＭ２の裏面を保持する治具ＪＺの一部を示す図である。図１３において、治具ＪＺの円径の端面は、十字型に切り込まれている。即ち、治具ＪＺの端面には、一様な高さの４つのランド部ＪＺａが形成されており、その上面ＪＺｂは平面となっており、また上面ＪＺｂには、不図示の負圧源に連通する吸引孔ＪＺｃが形成されている。ランド部ＪＺａは、切り込まれた部位に、ｘ方向に対向する基準保持面ＪＺｘとｙ方向に対向する基準保持面ＪＺｙとを有する。更に、治具ＪＺは、保持するガラスレンズアレイをｘ方向に付勢するバネＳＰｘ（簡略図示）と、ｙ方向に付勢するバネＳＰｙ（簡略図示）とを有する。
【００５９】
ここでは第２ガラスレンズアレイＩＭ２を鉛直に抗して保持するものとする。治具ＪＺの天地を逆にして、吸引孔ＪＺｃから空気を吸引しながら、ランド部ＪＺａの上面ＪＺｂを第２ガラスレンズアレイＩＭ２の裏面ＩＭ２ｄに突き当てる。このとき、治具ＪＺのランド部ＪＺａの上面ＪＺｂが裏面ＩＭ２ｄに密着することで、治具ＪＺに対する第２ガラスレンズアレイＩＭ２の傾きを精度良く設定できる。又、バネＳＰｘに付勢されることで、ランド部ＪＺａの基準保持面ＪＺｘが第３基準面部ＩＭ２ｘに当接し、且つバネＳＰｙに付勢されることで、基準保持面ＪＺｙが第４基準面部ＩＭ２ｙに当接する。このときマークＩＭ２ｇは、第３基準面部ＩＭ２ｘと第４基準面部ＩＭ２ｙの位置がいずれかを示す指標となる。これにより治具ＪＺに対する第２ガラスレンズアレイＩＭ２のｘｙ方向の位置決めを精度良く行える。第３基準面部ＩＭ２ｘと第４基準面部ＩＭ２ｙが、それぞれレンズ部を挟んで両側に形成されているので、長いスパンを有効に利用して高精度な位置決めを行える。
【００６０】
同様にして、別の治具ＪＺにより第１ガラスレンズアレイＩＭ１の裏面ＩＭ１ｄを、傾き方向及びｘｙ方向に精度良く保持することができる。即ち、治具ＪＺのランド部ＪＺａの上面ＪＺｂが裏面ＩＭ１ｄに密着することで、治具ＪＺに対する第１ガラスレンズアレイＩＭ１の傾きを精度良く設定できる。又、バネＳＰｘに付勢されることで、ランド部ＪＺａの基準保持面ＪＺｘが第１基準面部ＩＭ１ｘに当接し、且つバネＳＰｙに付勢されることで、基準保持面ＪＺｙが第２基準面部ＩＭ１ｙに当接する。このときマーク（第１マーク）ＩＭ１ｇは、第１基準面部ＩＭ１ｘと第２基準面部ＩＭ１ｙの位置がいずれかを示す指標となる。以上により２つの治具ＪＺの相対位置を精度良く決めることで、第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２の位置決めを精度良く行うことができる。ここで、上金型１２、１２’、下金型２２、２２’における開口１２ａ、２２ａ、１２ａ’、２２ａ’のｘｙ方向の座標が一致しているので、第１レンズ部Ｌ１と第２レンズ部Ｌ２の光軸は、それぞれ精度良く合致することとなる。即ち、上金型と下金型の各レンズ部を形成する成形面を有するコアの位置が精度よく出された金型により、レンズ部と共に成形された、当該レンズ部に対する相対位置精度の高い第１、第２基準面を用いて第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２の位置決めを行うため、当該位置決めを精度よく行うことができ、結果として第１、第２ガラスレンズアレイの対応する各レンズの光軸が一致した精度の高い第３ガラスレンズアレイを得ることができる。
【００６１】
更に図１４に示すように、このようにして治具ＪＺにより精度良く保持した第１ガラスレンズアレイＩＭ１の表面ＩＭ１ａと、別の治具ＪＺにより精度良く保持した第２ガラスレンズアレイＩＭ２の表面ＩＭ２ａとを対向させ、両者間に４つのドーナツ板状の遮光部材ＳＨを配置した上で、第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２の少なくとも一方の表面ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａに接着材を塗布した後、図１５に示すように、治具ＪＺを相対的に接近させ表面ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａを密着させて、接着剤の固化を待つ。接着剤が固化することで、円形溝ＩＭ１ｃに遮光部材ＳＨを嵌合させてなり、第１ガラスレンズアレイＩＭ１と第２ガラスレンズアレイＩＭ２とを貼り合わせた第３ガラスレンズアレイＩＭ３が形成される。
【００６２】
その後、上方の治具ＪＺの吸引を停止し、且つ離間させることで、下方の治具ＪＺに保持された第３ガラスレンズアレイＩＭ３を取り出すことができるので、図１６に示すように、ダイシングブレードＤＢにより、第３ガラスレンズアレイＩＭ３を切断して、図１７に示すようなレンズユニットＯＵを得ることができる。レンズユニットＯＵは、第１レンズ部Ｌ１と、第２レンズ部Ｌ２と、第１レンズ部Ｌ１の周囲の矩形板状フランジＦ１（第１ガラスレンズアレイＩＭ１の表面ＩＭ１ａ、ＩＭ１ｄの一部で構成）と、第２レンズ部Ｌ２の周囲の矩形板状フランジＦ２（第２ガラスレンズアレイＩＭ２の表面ＩＭ２ａ、ＩＭ２ｄの一部で構成）と、第１レンズ部Ｌ１と第２レンズ部Ｌ２の間に配置された遮光部材ＳＨとを有する。
【００６３】
図１８は、本実施の形態に係るレンズユニットを使用した撮像装置５０の斜視図であり、図１９は、図１８の構成を矢印XIX−XIX線で切断して矢印方向に見た断面図である。図１９に示すように、撮像装置５０は、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサ５１と、このイメージセンサ５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させるレンズユニットＯＵと、イメージセンサ５１を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子（不図示）を有する基板５２とを備え、これらが一体的に形成されている。
【００６４】
上記イメージセンサ５１は、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、不図示の信号処理回路に接続されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、イメージセンサ５１の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド（図示略）が配置されており、不図示のワイヤを介して基板５２に接続されている。イメージセンサ５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷をデジタルＹＵＶ信号等の画像信号等に変換し、ワイヤ（不図示）を介して基板５２上の所定の回路に出力する。ここで、Ｙは輝度信号、Ｕ（＝Ｒ−Ｙ）は赤と輝度信号との色差信号、Ｖ（＝Ｂ−Ｙ）は青と輝度信号との色差信号である。なお、固体撮像素子は上記ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。
【００６５】
イメージセンサ５１を支持する基板５２は、不図示の配線により、イメージセンサ５１に対して通信可能に接続されている。
【００６６】
基板５２は、不図示の外部接続用端子を介して外部回路（例えば、撮像装置を実装した携帯端末の上位装置が有する制御回路）と接続し、外部回路からイメージセンサ５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部回路へ出力したりすることを可能とする。
【００６７】
イメージセンサ５１の上部は、図示しないカバーガラスで封止され、その上方には第２レンズ部Ｌ２との間にＩＲカットフィルタＣＧが配置されている。中空角筒状の鏡枠４０は下部が開放しているが、上部はフランジ部４０ａで覆われている。フランジ部４０ａの中央には開口４０ｂが形成されている。鏡枠４０内にレンズユニットＯＵが配置されている。
【００６８】
レンズユニットＯＵは、物体側（図１９で上方）より順に、鏡枠の開口縁が機能する開口絞り、第１レンズ部Ｌ１，不要光を遮光する遮光部材ＳＨ、第２レンズ部Ｌ２を有する。上述したように第１レンズ部Ｌ１、第２レンズ部Ｌ２はガラス製であるので光学特性に優れる。本実施の形態では、第１レンズ部Ｌ１の光学面、又は光学面を延長した曲面（但しフランジ面を含まない）に対して、開口４０ｂのテーパ状の内周面４０ｃが当該レンズがズレた場合に当接することで位置規制している。これにより鏡枠４０を基板５２上に載置するだけで、レンズユニットＯＵの焦点位置にイメージセンサ５１の受光面を精度良く位置決めすることができる。
【００６９】
次に、上述した撮像装置５０の使用態様について説明する。図２０は、撮像装置５０をデジタル機器である携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。また、図２１は携帯電話機１００の制御ブロック図である。
【００７０】
撮像装置５０は、例えば、レンズユニットＯＵの物体側端面が携帯電話機１００の背面（液晶表示部側を正面とする）に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置になるよう配設される。
【００７１】
撮像装置５０の外部接続用端子（不図示）は、携帯電話機１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１側に出力する。
【００７２】
一方、携帯電話機１００は、図２１に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等をキーにより支持入力するための入力部６０と、撮像した画像や映像等を表示する表示部７０と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像装置５０による撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる一時記憶部（ＲＡＭ）９２とを備えている。
【００７３】
携帯電話機１００を把持する撮影者が、被写体に対して撮像装置５０のレンズユニットＯＵを向けると、イメージセンサ５１に静止画又は動画の画像信号が取り込まれる。所望のシャッタチャンスで、図２０に示すボタンＢＴを撮影者が押すことでレリーズが行われ、画像信号が撮像装置５０に取り込まれることとなる。撮像装置５０から入力された画像信号は、上記携帯電話機１００の制御系に送信され、記憶部９２に記憶されたり、或いは表示部７０で表示され、さらには、無線通信部８０を介して映像情報として外部に送信されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、金型を用いて第１ガラスレンズアレイの表面に凹部を設け、また第２ガラスレンズアレイの表面に凸部を設けて、凹部と凸部を嵌合させるように第１ガラスレンズアレイと第２ガラスレンズアレイとを貼り合わせることによって、第３ガラスレンズアレイを得るようにしても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１  コア支持部材
２  金型スリーブ
２ａ  開口
２ｂ  小径部
２ｃ  貫通孔
３  コア
３ａ  成形転写面
３ｂ  頭部
３ｃ  軸部
４  底板
５  円盤状スペーサ
１１  コア支持部材
１２  コア支持部材
１２  上金型
１２ａ  開口
１２ｂ  下面
１２ｃ  基準側面
１２ｄ  基準側面
１３  コア
１３ａ  転写面
１３ｄ  円形段部
１９  上部ホルダ
２１  コア支持部材
２２  コア支持部材
２２  下金型
２２ａ  開口
２２ｂ  上面
２２ｃ  基準側面
２２ｅ  溝
２２ｆ  マーク
２２ｇ  テーパ部
２２ｘ  基準面
２２ｙ  基準面
２３  コア
２３ａ  転写面
２９  下部ホルダ
４０  鏡枠
４０ａ  フランジ部
４０ｂ  開口
４０ｃ  内周面
５０  撮像装置
５１  イメージセンサ
５１ａ  光電変換部
５２  基板
６０  入力部
７０  表示部
８０  無線通信部
９２  記憶部
１００  携帯電話機
１０１  制御部
ＢＨ  ボルト孔
ＢＴ  ボタン
ＣＧ  カバーガラス
ＤＢ  ダイシングブレード
Ｆ１  矩形板状フランジ
Ｆ２  矩形板状フランジ
ＩＭ１  第１ガラスレンズアレイ
ＩＭ２  第２ガラスレンズアレイ
ＩＭ３  第３ガラスレンズアレイ
ＪＺ  治具
Ｌ１  第１レンズ部
Ｌ２  第２レンズ部
ＭＧ  マグネット
ＮＺ  白金ノズル
ＯＵ  レンズユニット
ＳＨ  遮光部材
ＳＰｘ  バネ
ＳＰｙ  バネ
【図１４】
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【図１９】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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